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2013 年度 実績報告書

マウス胎生妊娠期の栄養環境による発達障害発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23240062
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

若菜 茂晴  独立行政法人理化学研究所, バイオリソースセンター, チームリーダー (90192434)

研究分担者 古市 貞一  東京理科大学, 理工学部応用生物学科, 教授 (50219094)
久保田 健夫  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (70293511)
研究期間 (年度) 2011-05-31 – 2014-03-31
キーワードDOHaD / 発達障害 / 行動解析 / 実験動物学 / 胎児期栄養 / CAPSタンパク質 / 葉酸 / 遺伝子発現
研究概要

DOHaDは成人病胎生期発症仮説と呼ばれ近年注目されている。これまで胎児期に低栄養時のヒトの自閉症やAD/HDといった発達障害や統合失調症などの精神疾患様の表現型の異常(行動異常)を起こすかどうかという検討は明らかでなかった。そこで我々は、マウスを用いて胎児期における栄養条件、特に低栄養が行動表現型に与える影響を、高度に統制された飼育条件、表現型解析プラットフォーム、DNAメチル化の定量、脳組織解析を用いて検討し、発達障害、精神疾患におけるDOHaD仮説の検証を目指した。ICRマウス(母獣)とC57BL/6Jマウス(仔獣)を用いて実験を行った結果、妊娠前の母獣の体重に関しては各群に有意な差は認められず、妊娠後に低蛋白食群(LP)、低蛋白食に葉酸を添加した群(LP+FA)で低下が見られ、妊娠前の血中タンパク質、血中脂質、血糖値などのパラメータにLP群と通常食群との間に差がみられた。また、新生仔の体重に関してはLP群において標準食群と比較して有意に低下しており、LP+FA群は標準食とLP群の中間的な値となった。離乳後の雄個体に関して行動解析を行ったところ、LP群で行動表現型の差異 (物体探索、社会探索行動の減少)が認められた。また、成獣の脳の網羅的遺伝子発現のクラスタリング解析を行ったところ、それぞれの群において特有の発現パターンが見られた。また、同じサンプルを用いて、ゲノムメチル化の相関に関して解析を行ったところ、それぞれの実験区で有意差がありかつ2倍以上の発現量の差が見られる遺伝子において両者のオーバーラップは少なく、相関はなかった。また、CAPS2ヘテロマウスの解析からCAPS2のコピー数多型と他の変異との組合せによる発達障害との関連性、およびインスリン分泌にも関連するCAPS1の条件的欠損マウスの解析から糖尿病とうつ病併発との関連性などを示唆した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 発達障害とエピジェネティクス-環境と遺伝子をつなぐ新しい見方2014

    • 著者名/発表者名
      久保田健夫
    • 雑誌名

      発達障害の進歩

      巻: 26 ページ: 61-67

  • [雑誌論文] マウス胎児期低栄養モデルを用いたDOHaD仮説の検証2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生・若菜茂晴
    • 雑誌名

      精神科

      巻: 24 ページ: 335-339

  • [雑誌論文] The role of epigenetics in Rett sydro me2013

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Miyake K, Hirasawa T
    • 雑誌名

      Epigenomics

      巻: 5 ページ: 583-592

    • DOI

      10.2217/epi.13.54.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pheno-Pub: a total support system for the publication of mouse phenotypic data on the web.2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Furuse T, Yamada I, Motegi H, Kozawa Y, Masuya H, Wakana S.
    • 雑誌名

      Mamm. Genome

      巻: 24 ページ: 473-483

    • DOI

      10.1007/s00335-013-9482-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CAPS1 deficiency perturbs dense-core vesicle trafficking and Golgi structure and reduces presynaptic release probability in the mouse brain.2013

    • 著者名/発表者名
      Sadakata T, Kakegawa W, Shinoda Y, Hosono M, Katoh-Semba R, Sekine Y, Sato Y, Tanaka M, Iwasato T, Itohara S, Furuyama K, Kawaguchi Y, Ishizaki Y, Yuzaki M, Furuichi T.
    • 雑誌名

      J. Neurosci.

      巻: 33 ページ: 17326-17334

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2777-13.2013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autistic-like behavioral phenotypes in a mouse model with copy number variation of the CAPS2/CADPS2 gene.2013

    • 著者名/発表者名
      Sadakata T, Shinoda Y, Oka M, Sekine Y, Furuichi T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 587 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2012.10.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mouse models of mutations and variations in autism spectrum disorder-associated genes: mice expressing caps2/cadps2 copy number and alternative splicing variants.2013

    • 著者名/発表者名
      Sadakata T, Shinoda Y, Sato A, Iguchi H, Ishii C, Matsuo M, Yamaga R, Furuichi T.
    • 雑誌名

      Exp. Anim.

      巻: 62 ページ: 71-78

    • DOI

      10.1538/expanim.62.71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of genomic and epigenomic expression in monozygotic twins discordant for Rett syndrome.2013

    • 著者名/発表者名
      Miyake K, Yang C, Minakuchi Y, Ohori K, Soutome M, Hirasawa T, Kazuki Y, Adachi N, Suzuki S, Itoh M, Goto Y, Andoh T, Kurosawa H, Akamatsu W, Oyama M, Okano H, Oshimura M, Sasaki M, Toyoda A, Kubota T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 ページ: e66729

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0066729

    • 査読あり
  • [学会発表] The effects of maternal malnutrition in utero on behavioral phenotypes of mouse–validation of DOHaD theory in mouse2013

    • 著者名/発表者名
      Furuse T, Yamada I, Kaneda H, Kobayashi K, Kohda T, Ishino F, Miyake K, Kubota T, Wakana S.
    • 学会等名
      The 27th International Mammalian Genome Conference
    • 発表場所
      Salamanca, Spain
    • 年月日
      20130915-20130918
  • [学会発表] マウスモデルを用いたDOHaD仮説の実証2 : 母体低栄養が新生仔の行動表現型に与える影響

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生, 幸田尚, 串田知子, 柏村実生, 山田郁子, 金田秀貴, 小林喜美男, 石野史敏, 古市貞一, 久保田健夫, 若菜茂晴
    • 学会等名
      第60回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • [学会発表] マウス胎生期低栄養モデルからの知見

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生, 若菜茂晴
    • 学会等名
      第2回日本DOHaD研究会年会
    • 発表場所
      厚生労働省戸山研究庁舎(東京都新宿区)
  • [学会発表] マウス胎児期低栄養曝露された新生仔の遺伝子発現と表現型解析

    • 著者名/発表者名
      若菜茂晴, 古瀬民生
    • 学会等名
      第40回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスモデルを用いたDOHaD仮説の評価:母体低栄養が産仔の行動表現に与える影響

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生
    • 学会等名
      包括脳科学研究推進支援ネットワーク夏のワークショップ
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)

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公開日: 2015-05-28  

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